采用多标准决策方法对粉煤灰填充的混合亚麻/玄武岩纤维增强制动摩擦复合材料进行族群评估

《Polymer Composites》：Tribo-Evaluation With Multi-Criteria Decision-Making Approach of Fly Ash-Filled Hybrid Flax/Basalt Fiber Reinforced Brake Friction Composites

本研究利用工业废料飞灰，通过亚麻纤维/玄武岩纤维复合增强，开发新型摩擦材料。实验表明，混合纤维显著提升摩擦系数和抗衰减性，玄武岩纤维含量增加可增强耐磨性和恢复性。经AHP-GRA优化，确定4%亚麻、10%玄武岩、6%飞灰为最佳配方。

　　

摘要

由于具有环保的结构和优异的机械性能，天然纤维增强复合材料在许多行业中已成为有前景的材料。本研究旨在探讨两种纤维对其机械性能和摩擦性能的协同效应，并利用工业废弃物——粉煤灰来开发替代性摩擦复合材料。研究开发了基于亚麻纤维/玄武岩纤维与粉煤灰不同组合的混合增强摩擦复合材料。摩擦性能的测试采用了符合欧洲经济委员会（ECE）法规-90（R90）协议的Krauss测试设备。结果表明，与单一纤维复合材料相比，混合复合材料在摩擦行为上具有显著改善。添加亚麻纤维和粉煤灰有效提高了复合材料的摩擦系数和抗磨损性能，但其对材料恢复能力的影响相对有限，从而导致磨损量增加。增加玄武岩纤维的含量可以提高材料的恢复性能和耐磨性。磨损表面的形貌分析表明，表面结构差异对摩擦和磨损行为有影响。实验结果表明，最佳材料的选取需要采用多标准决策（MCDM）方法。根据综合应用的分析层次结构（AHP）和灰色关系分析（GRA）优化方法，最终确定F4B10复合材料（含有4%亚麻纤维、10%玄武岩纤维和6%粉煤灰）符合最佳性能标准。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。